徐维生 ，周创兵

（1. 武汉大学 水资源与水电工程国家重点实验室，武汉 430072；2. 武汉大学 水利水电学院，武汉 430072；3. 长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010）

1 引 言

渗流问题是岩土工程中常见的问题，当岩体裂隙较稀疏，岩块渗透系数非常小时，应采用岩体离散裂隙网络模型。裂隙网络渗流模型是以线性立方定律为基础发展起来的，然而岩体裂隙渗流本构关系并不一定全是线性的[1－2]。以往对于这类渗流本构非线性问题大多按线性简化，当渗流偏离线性渗流较远时按线性简化会带来较大误差[3－5]。

目前，考虑水流温度影响的主要有连续介质（等效连续）[6－12]和裂隙网络介质模型[13－15]。等效连续介质模型主要适合于裂隙分布较密集、集中，表征单元体较小的情况；而裂隙网络介质模型主要适合于渗流由主要的大稀疏裂隙控制的渗流[16]。

关于裂隙变水温流动，目前对于单裂隙内变水温影响大都将裂隙内水温按平均温度处理，这样单裂隙内水头分布为直线，也即裂隙水流与水力坡降成线性关系。然而裂隙渗流本构关系与水流温度相关，单裂隙变水温渗流裂隙水头分布为曲线，也即裂隙变温水流与水力坡降成非线性关系[2]。本文从水温对裂隙水流渗透系数影响出发，以水流黏滞系数与温度关系试验的经验公式为基础建立模型，推导相关公式，分析变水温对单裂隙及裂隙网络渗流的影响。

2 单裂隙变温水流渗流场分析

2.1 立方定律

对于不考虑水流温度场变化的单裂隙水流，水流满足立方定律：